人教版(新教材)高中物理選擇性必修2學(xué)案4：4 4 電磁波譜

人教版(新教材)高中物理選擇性必修第二冊PAGEPAGE14.4電磁波譜〖學(xué)習(xí)目標(biāo)〗1．了解什么是電磁波譜，知道各種可見光和不可見光與無線電波一樣，也是電磁波。2．了解不同波長(或頻率)范圍的電磁波的特性以及應(yīng)用。3．知道電磁波也具有能量，知道電磁波是一種物質(zhì)。4．了解陽光的成分以及其能量分布的大體情況?！贾R梳理〗一、電磁波譜1．電磁波譜：按電磁波的波長大小或頻率高低的順序排列成譜，叫作電磁波譜．2．按照波長從長到短依次排列為無線電波、、可見光、、X射線、γ射線．不同的電磁波由于具有不同的，具有不同的特性．二、電磁波的特性及應(yīng)用1．無線電波：波長大于1mm(頻率低于300GHz)的電磁波稱作無線電波，主要用于、廣播及其他信號傳輸．雷達是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生，以此來測定物體位置的無線電設(shè)備，其利用的是波長的微波．2．紅外線(1)紅外線是一種光波，波長比無線電波，比可見光.(2)所有物體都發(fā)射紅外線，熱物體的紅外輻射比冷物體的紅外輻射．(3)紅外線的應(yīng)用主要有和紅外體溫計．3．可見光：可見光的波長在400～760nm之間．4．紫外線(1)波長范圍在之間，不能引起人的視覺．(2)具有的能量，應(yīng)用于滅菌消毒，具有較強的效應(yīng)，用來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光．5．X射線和γ射線(1)X射線波長比紫外線，有很強的本領(lǐng)，用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部有無裂紋或氣孔，醫(yī)學(xué)上用于檢查人體的內(nèi)部器官．(2)γ射線波長比X射線更短，具有的能量，穿透力更強，醫(yī)學(xué)上用來治療某些癌癥，工業(yè)上也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部是否有缺陷．〖重難點探究〗一、比較說明各種電磁波的產(chǎn)生機理、特征和用途電磁波是一個大家族，從無線電波到γ射線組成電磁波譜，可見光只是這個譜系中很窄的一個波段。下面將這一家族的成員比較一下，便于了解。電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線γ射線波長大于1mm大于760nm760～400nm370～5nm波長更短波長最短宏觀產(chǎn)生機理LC電路一切物體都不停地發(fā)射紅外線太陽或光源高溫物體發(fā)出的光含有紫外線高速粒子流撞擊固體物質(zhì)時產(chǎn)生核輻射微觀產(chǎn)生機理振蕩電路中的電子運動原子的外層電子受到激發(fā)原子內(nèi)層電子受到激發(fā)原子核受到激發(fā)主要特征波動性強，易衍射熱作用強引起視覺、感光作用化學(xué)作用、熒光效應(yīng)穿透能力強穿透能力最強主要用途通信、廣播、導(dǎo)航加熱、遙測、遙感、紅外攝影、夜視照明、照相日光燈、滅菌消毒檢查、探測、透視探測、醫(yī)療二、各種電磁波的共性和個性共性：它們在本質(zhì)上都是電磁波，它們的行為服從相同的規(guī)律，都遵守公式v＝λf，它們在真空中的傳播速度是c＝3.0×108m/s，它們的傳播都不需要介質(zhì)，各波段之間的區(qū)別并沒有絕對的意義。個性：(1)不同電磁波的產(chǎn)生機理不同。(2)不同電磁波的頻率或波長不同，表現(xiàn)出不同的特性，波長越長越容易發(fā)生干涉、衍射現(xiàn)象，波長越短觀察干涉、衍射現(xiàn)象越困難。正是這些不同的特性決定了它們不同的用途。如X射線、γ射線等電磁波的波的特征很不明顯，但穿透本領(lǐng)卻很強，主要應(yīng)用在探測和治療；紫外線化學(xué)作用和熒光效應(yīng)能應(yīng)用在曝光燈、消毒柜等電器中；紅外線的熱作用強，衍射有明顯的特征，應(yīng)用于加熱、遙測、遙感、紅外攝像、紅外制導(dǎo)；無線電波的波動性強，廣泛地應(yīng)用在通信、廣播和導(dǎo)航等領(lǐng)域。(3)電磁波，都遵守v＝λf，同頻率的電磁波，在不同介質(zhì)中速度不同。不同頻率的電磁波，在同一種介質(zhì)中傳播時，頻率越大折射率越大，速度越小?！嫉淅觥嚼?.(多選)關(guān)于電磁波譜，下列說法正確的是()A．波長不同的電磁波在本質(zhì)上完全相同B．電磁波的波長若差異太大則會出現(xiàn)本質(zhì)不同的現(xiàn)象C．電磁波譜的頻帶很寬D．電磁波的波長很短，所以電磁波的頻帶很窄例2.雷達向遠處發(fā)射無線電波，每次發(fā)射的時間是1μs，兩次發(fā)射的時間間隔為100μs，在指示器的熒光屏上呈現(xiàn)出的尖形波如圖所示，已知圖中ab＝bc，障礙物與雷達之間的距離是多大？例3.下面列出一些醫(yī)療器械的名稱和這些器械運用的物理現(xiàn)象，請將相應(yīng)的字母填寫在運用這種現(xiàn)象的醫(yī)療器械后面的空格上．(1)X光機，________.(2)紫外線燈，________.(3)理療醫(yī)用“神燈”照射傷口，可使傷口愈合得較好．這里的“神燈”是利用________．A．光的全反射B．紫外線具有很強的熒光作用C．紫外線具有殺菌消毒作用D．X射線有很強的貫穿力E．紅外線具有顯著的熱效應(yīng)F．紅外線波長較長，易發(fā)生衍射〖隨堂檢測〗1.振弦型頻率傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由鋼弦和永磁鐵兩部分組成，鋼弦上端用固定夾塊夾緊，下端的夾塊與一膜片相連接，當(dāng)弦上的張力越大時，弦的固有頻率越大．這種裝置可以從線圈輸出電壓的頻率確定膜片處壓力的變化．下列說法正確的是（）A.

當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，a端電勢高

B.

當(dāng)軟鐵塊與磁鐵靠近時，b端電勢高

C.

膜上的壓力較小時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率低

D.

膜上的壓力較大時，線圈中感應(yīng)電動勢的頻率高2.如圖是煤氣泄漏報警裝置原理圖，R1是對煤氣敏感的半導(dǎo)體元件，其電阻隨煤氣濃度的增加而減小，R2是一可變電阻．在ac間接12V的恒定電壓，bc間接報警器．當(dāng)煤氣濃度增加到一定值時報警器發(fā)出警告．則（）A.

減小R2的阻值，b點的電勢升高

B.

當(dāng)煤氣的濃度升高時，b點的電勢降低

C.

適當(dāng)減小ac間的電壓，可以提高報警器的靈敏度

D.

調(diào)節(jié)R2的阻值能改變報警器啟動時煤氣濃度的臨界值▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁〖知識梳理〗一、電磁波譜2．紅外線紫外線波長(頻率)二、電磁波的特性及應(yīng)用1．通信反射較短2．(1)短長(2)強(3)紅外遙感4．(1)5～370nm(2)較高熒光5．(1)短穿透(2)很高〖典例精析〗例1.AC〖解析〗電磁波譜中的電磁波在本質(zhì)上是完全相同的，只是波長或頻率不同而已．其中波長最長的波跟波長最短的波之間的頻率相差1020倍，因此電磁波譜的頻帶很寬．例2.7.5×103m〖解析〗題圖中a和c處的尖形波是雷達向目標(biāo)發(fā)射無線電波時出現(xiàn)的，b處的尖形波是雷達收到障礙物反射回來的無線電波時出現(xiàn)的，由ab＝bc可知，無線電波由發(fā)射到返回所用時間為50μs.設(shè)障礙物與雷達之間的距離為x，由題意可知無線電波來回時間為t＝50μs，由2x＝ct，得x＝eq\f(ct,2)＝eq\f(3.0×108×50×10－6,2)m＝7.5×103m.例3.(1)D(2)C(3)E〖解析〗(1)X光機是用來透視人體內(nèi)部器官的，因此需要具有較強穿透力的電磁波，但又不能對人